激光冲击诱发薄壁零件微结构/应力场的演变机制及其稳定方法

基本信息
批准号:51501219
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:乔红超
学科分类:
依托单位:中国科学院沈阳自动化研究所
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王琛元,陈松林,王福雨,周波,杨灏
关键词:
激光冲击强化演变机制激光表面处理残余应力微结构
结项摘要

Laser shock peening (LSP) is a newly developed innovative surface treatment technology, and can significantly improve the fatigue resistance of metallic materials, and receives widely attention since its birthday, because it can produce high amplitude residual compressive stress and seriously deformed microstructure layer which is deeper than 1mm. However, macro-deformation failure is easily appeared by the introduced residual stress field, and microstructure crack is easily induced by the superimposed interference of ultra-high-speed ultra-strong strain wave during the thin-walled metallic parts laser shock peening process, and the introduced residual compress stress and microstructure is easily relaxation and degradation under alternating loads and thermal cycles, thereby it constrains the laser shock peening technology using in aero-engine blades and other thin-walled parts. Therefore, to solve the above problems in the thin-walled parts laser shock peening process, based on the clearly understanding of laser shock induced microstructure and stress field evolution, the formation and evolution mechanism of laser shock ultrahigh strain rate plastic deformation induced microstructure and residual stress is revealed, the principles of microstructure and residual stress field stability is explored, controlled residual stress field and stabled microstructure are got by controlling material flow stress and easing ultra-fast strain wave, and the thin-walled parts laser shock peening technical bottleneck is finally breakthrough.

新近发展的激光冲击强化技术,因其能在材料表面引入厚度超过1mm的微观组织形变层和残余压应力层,能大幅提升金属零件的服役寿命,自产生之日起便引起了广泛的关注。然而,薄壁零件在激光冲击强化过程中易因引入的残余应力场造成宏观变形失效、易因超高速超高强应变波波峰的叠加干涉诱发内部组织开裂,以及产生的残余压应力和微结构在交变应力与热循环作用下易发生松弛和退化,从而制约了激光冲击强化技术在航空发动机叶片等薄壁零件中的应用。因此,针对薄壁零件激光冲击强化中出现的上述问题,本课题提出在明晰激光冲击诱导微结构演化和应力场演变过程的基础上,揭示激光冲击超高应变率塑性变形诱发的微结构和残余应力的形成演化机制、探索微结构和残余应力场的稳定原理,通过调控材料流变应力与疏导超高速应变波的方式调控残余应力场、稳固微观组织结构,最终突破薄壁零件激光冲击强化的技术瓶颈。

项目摘要

新近发展的激光冲击强化技术,因其能在材料表面引入厚度超过1mm的微观组织形变层和残余压应力层,能大幅提升金属零件的服役寿命,自产生之日起便引起了广泛的关注。然而,薄壁零件在激光冲击强化过程中易因引入的残余应力场造成宏观变形失效、易因超高速超高强应变波波峰的叠加干涉诱发内部组织开裂,以及产生的残余压应力和微结构在交变应力与热循环作用下易发生松弛和退化,从而制约了激光冲击强化技术在航空发动机叶片等薄壁零件中的应用。因此,针对薄壁零件激光冲击强化中出现的上述问题,本课题提出在明晰激光冲击诱导微结构演化和应力场演变过程的基础上,揭示激光冲击超高应变率塑性变形诱发的微结构和残余应力的形成演化机制、探索微结构和残余应力场的稳定原理,通过调控材料流变应力与疏导超高速应变波的方式调控残余应力场、稳固微观组织结构,总结出激光冲击超高应变率塑性变形诱发的微结构和残余应力的形成,演化机制、探索出微结构和残余应力场的稳定原理,提炼出科学问题共性技术,突破高性能薄壁件激光冲击强化的技术瓶颈。最终突破薄壁零件激光冲击强化的技术瓶颈。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
2

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

DOI:10.11821/dlyj020190689
发表时间:2020
3

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

DOI:10.15986/j.1006-7930.2017.06.014
发表时间:2017
4

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-0077.2018.11.009
发表时间:2018
5

圆柏大痣小蜂雌成虫触角、下颚须及产卵器感器超微结构观察

圆柏大痣小蜂雌成虫触角、下颚须及产卵器感器超微结构观察

DOI:10.3969/j.issn.1674-0858.2020.04.30
发表时间:2020

乔红超的其他基金

相似国自然基金

1

激光冲击超高应变率形变诱生的金属表层微结构/残余应力的形成机制及其稳定性研究

批准号:51574290
批准年份:2015
负责人:杨扬
学科分类:E0414
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
2

金属微结构的激光冲击处理技术

批准号:50575078
批准年份:2005
负责人:熊良才
学科分类:E0512
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
3

激光冲击调控单晶合金叶片组织性能演变机制及稳固方法

批准号:51875558
批准年份:2018
负责人:乔红超
学科分类:E0510
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
4

临断层开采面围岩结构失稳演变规律及其诱发回采巷道冲击地压机制

批准号:51904091
批准年份:2019
负责人:王浩
学科分类:E0405
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目